Variation af forsøg til eksamen i fysik A - LMFK

MatematikFysikHvis eleverne var blevet færdige før tid, havde deenten fået en fjerde kilde eller en malkeko, somde så kunne bestemme alderen af. Malkekoen erher sværest, da afstanden L kildejo er anderledes,og hvordan håndterer de så det?Helmholtz-resonatorEleverne havde i undervisningen tidligere lavetforsøget◦ Undersøg teoriformlen f 1= 1,028 · h__L 2 · v lydfor en kasseformet xylofonstav, hvor f 1er frekvensenaf grundtonen, h er højden af staven,L er længden af staven, og v er lydens fart istaven. Eleverne havde en kasse med xylofonstavemed forskellig højde, bredde og længdetil rådighed, samt lydoptageudstyr.Egentlig er dette også et udmærket eksamensforsøg,men da eleverne havde lavet det før, valgtejeg at genbruge et forsøg fra, da jeg var ude somcensor. Tilrettelæg og udfør et eksperiment, derafprøver formlen___f 1= v lyd2π √ ______ A4L · ___ 1__√ Vfor grundtonen af en flaske (Helmholtz-resonator).Her er A tværsnitsarealet af flaskens hals, L erlængden af flaskens hals, og V er rumfanget aftomrummet i flasken eksklusiv hals. Udstyret varher et udvalg af flasker, vand, og lydoptageudstyr.Rent databehandlingsteknisk er der her det problem,at nulpunktet for volumenet V ikke umiddelbarter nemt at bestemme, så hvis man ønskeren ret linie, er det bedst at afbilde det målte volumensom funktion af 1__f 2 . Denne omskrivning1kunne eleverne godt selv finde ud af, efter at devar blevet bedt om at overveje problemstillingenmed, at nulpunktet var ret unøjagtigt bestemt.Daniell-elementHer skulle eleverne måle karakteristikken af etDaniell-element for forskellige væskehøjder afCuSO 4. I undervisningen havde de tidligere måltkarakteristikken af almindelige batterier koblet enteni serie eller parallelt. Jeg havde ikke selv gennemførtforsøget for forskellige væskehøjder, såjeg gav dem en (utestet) hypotese, de skulle testeHalveringstykkelsen af saftevandI løbet af året havde eleverne målt halveringstykkelsenaf laserlys i saftevand i stedet for at målehalveringstykkelsen af radioaktiv stråling. Til1__R= a h + ___ 1iR i,0eksamen kunne de så undersøge, om halveringstykkelsenaf saftevand, l ½__________ khvor h er væskehøjden af CuSO 4i kobberbehol-=[saftevand] , hvor k54 LMFK-bladet, nr. 4, september 2010deren fraregnet tykkelsen af lerskålens bund, ogR i,0er den indre resistans associeret med bunden.At hypotesen er utestet skyldtes i første omgang,at jeg ikke havde ressourcer til selv at afprøvealle mine forsøgsvariationer i detaljer.Efterfølgende ser jeg heller ikke noget problemi, at eleverne ikke ved, om en hypotese er rigtigeller ej. Det kan give anledning til en mere åbendiskussion. Og selv, hvis hypotesen er forkert, erdet jo også en fin eksperimentel konklusion. Såhvis der bare er et velkendt element i eksamensopgaven,som man ved fungerer, ser jeg ikke nogengrund til, at vi som lærere på forhånd skalhave testet alle variationerne 100% af.Luftmodstand på faldende ballonerI undervisningen havde eleverne lavet standardforsøgetmed at bestemme terminalfarten af enfaldende kegle eller kageform som funktion afdens masse og derudfra bestemme formfaktoren.De havde ikke varieret på tværsnitsarealet af keglen;kun dens masse. Til eksamen fik de så til opgaveat måle på faldende balloner. Man kan købenogen meget store balloner med en diameter påcirka 1 m i BR. Den ekstra variabel i forhold tilundervisningen var her, at det var muligt at varieretværsnitsarealet udover massen. Hvis man harhelium til rådighed, er det et sjovt ekstra elementat fylde det på ballonerne. Igen et forsøg inspireretaf mit censorat. Mine elever startede med denhelt store udledning af, at summen af opdriftenog tyngdekraften på ballonen er den samme, nårman vejer ballonen, og når den falder. Fremovervil jeg derfor eksplicit i opgaven skrive at summenaf opdriften og tyngdekraften kan bestemmesud fra vægten. Mine elever kom fint igennem,men man kan godt forestille sig, at nogleandre elever kunne rode sig ud i problemer her,og det kunne måske afspore øvelsen. Hvis øvelsenså går fint, kan man naturligvis senere spørgetil dette bagvedliggende teorielement.